[实用新型]一种摄氏零下80度以内反应条件控制的交换式冷冻装置

说明书

技术领域

本实用新型用于药物化学合成的生产，是一种用于控制在深冷条件下合成反应的生产装置。

背景技术

随着医药技术的发展，低温反应的工艺运用越来越多。用于超低温反应控制的深冷装置目前还不够完善。目前摄氏零下80度左右反应条件控制的装置通常是采用低温液化气体直接冷却的方式，尚未见用交换式低温液化气体-冷媒置换方式冷却的报道。

发明内容

本实用新型采用一种装置，用于零下80摄氏度以内反应条件的控制。要达到零下80度反应条件，普通冷冻装置已经无法满足要求。通常采用低温液化气体打入无水乙醇作为冷媒的低温储罐，把冷媒降温后再循环制冷或直接把低温液化气体打入反应罐夹套降温。这二种方法都有缺点，效果不是很好。用无水乙醇作为冷媒的方法，因为乙醇随着水分含量的增加，冰点升高很快，当乙醇中水分达到3%以上就会在使用温度下结冰，操作就不能继续。而低温液化气体打入过程会带入水分，同时无水乙醇有很强的吸潮性，水分超过3%的乙醇就不能再用，因此乙醇的使用时间很短，这样不但系统操作的稳定性受到影响，还大量浪费冷媒。如果把低温液化气体直接打入反应罐夹套，低温液化气体的蒸发温度是摄氏零下196度, 因为100多度的温差使得反应温度难以控制，且蒸发的低温气体会造成出气口的水汽凝结赌赛，而低温液化气体蒸发需要大量排气，一旦蒸发的气体不能顺畅排出就有爆炸的危险。本实用新型通过列管式蒸发器进行低温液化气体和冷媒的热交换，再用螺旋板式换热器回收蒸发的低温气体的冷能。低温液化气体不与冷媒直接接触，避免了水分的带入，同时可以方便的控制低温液化气体的流量，使冷媒的温度控制在最适合的范围，进而可以精确控制反应温度；同时也大大降低了排气不畅的风险。本实用新型适用于规模较少、使用不太频繁或者产品价值较高的产品生产，因为低温液化气体成本比较高，对产品的生产成本有一定影响。本装置的设备投入少。

本实用新型适用于零下80摄氏度以内的反应条件控制。控温范围从零下40至零下80摄氏度，若采用合适的冷媒能够向下拓展至摄氏零下100度以下。

为实现上述目的本实用新型公开了如下的技术内容：

一种摄氏零下80度以内反应条件控制的交换式冷冻装置，包括列管式蒸发器2、螺旋板式换热器4、冷媒储罐7、冷媒循环泵8、反应罐11、温度计3；低温液化气体在列管式蒸发器2中蒸发，通过热交换给冷媒降温并用于反应体系的温度控制,其特征在于：

a、通过换热器进行低温液化气体和冷媒的热交换，低温液化气体与冷媒不直接接触；

b、低温液化气体经低温液化气体进口9进入列管式蒸发器2的壳程，蒸发成低温气体，从位于列管式蒸发器2上部的排气口6排出；

c、蒸发器2出来的低温气体进入螺旋板式换热器4与冷媒热交换；

d、储罐中的冷媒由循环泵7送出后进入列管式蒸发器2管程，进行热交换后直接进反应罐10夹套；

e、冷媒管道与反应体系的蒸汽、循环水、压缩空气管道通过分配器连接。

本实用新型所述摄氏零下80度以内反应条件控制的交换式冷冻装置，其特征在于低温液化气体和冷媒在蒸发器2进行热交换，通过控制低温液化气体的蒸发量控制冷媒温度。

本实用新型所述摄氏零下80度以内反应条件控制的交换式冷冻装置，其特征在于蒸发器2采用列管式结构。

    本实用新型所述摄氏零下80度以内反应条件控制的交换式冷冻装置，其特征在于冷媒由循环泵送入蒸发器2吸收冷能后，直接进入反应体系控温环节。

本实用新型所述摄氏零下80度以内反应条件控制的交换式冷冻装置，其特征在于低温液化气体从蒸发器2壳程的底部进入，从壳程上部气体出口6排出；冷媒从管程底部进入，从管程上部排出。

本实用新型所述摄氏零下80度以内反应条件控制的交换式冷冻装置，其特征在于蒸发器2安装高度高于储罐冷媒的液面。

本实用新型所述摄氏零下80度以内反应条件控制的交换式冷冻装置，其特征在于温度计3直接安装在蒸发器2的冷媒出口管道上。

本实用新型所述摄氏零下80度以内反应条件控制的交换式冷冻装置，其特征在于螺旋板式换热器（4）的低温气体从底部进入，侧面排出；冷媒从侧面进入上部排出。

本实用新型主要完成了以下工作：

本实用新型优化了冷媒流程，是整个过程的冷能损失少，性能高，而且运行稳定、操作方便；低温泵的流程位置设置减少低温冷媒的冷能消耗，且使泵本身工作在一个比较好的条件下，有利于延长泵的使用周期。